耐火性能差是钢结构的一个致命缺点，钢材的强度、弹性模量等基本力学性能指标在高温下急剧下降，一旦发生火灾钢结构就有可能发生严重的破坏甚至过早地整体倒塌。目前国内的钢结构抗火设计主要采用基于试验的构件抗火设计方法，这种方法很难模拟构件在整体结构中的荷载分布、大小以及端部约束情况的影响，而通过计算来确定钢结构的抗火极限承载力，则可以更加合理地确定钢结构的防火保护措施。因此，对基于计算的钢结构抗火设计方法进行深入的研究具有重要的理论意义和工程实用价值。 本文基于钢结构抗火设计中存在的一些问题，完成了如下的工作。考虑静力荷载和温度应力的影响，采用有限元法对钢框架中的工字钢梁进行了特征值屈曲分析，判断其火灾下的失稳模态；在特征值屈曲分析的基础上，考虑材料非线性和几何非线性，对工字钢梁作了火荷载下的非线性屈曲计算，并比较了初始缺陷、不同约束和不同荷载水平对其抗火极限温度的影响；分析了火灾下由于梁挠度的增长而产生的悬链力对工字钢梁抗火承载力的影响；按照传热学的原理，对平面框架进行了热-结构耦合计算，判断了火灾下结构的薄弱环节，并考察了受火构件与非受火构件的相互影响，更加真实地反映出结构的抗火性能。